DE1936070A1 - Stereo-Fernsehsystem,insbesondere Stereo-Farbfernsehsystem - Google Patents

Description

• Stereo-Fernsehsystem, insbesondere Stereo-Farbfernsehsystem sie erfindung betrifft ein Stereo-Fernsehsystem, insbesondere Stereo-i?arbfernsehsystem mit einer Fernsehkamera mit spezieller Aufnahmeoptik, sowie dem zugehörigen Übertragungsverfahren und einer ent sprechenden Fernsolls tere omiedergabeeinrichtulig .
• NacIi dem heutigen Stande der Technik werden z. B. im Industriefernsehen Farbfernselianlagen verwendet. Dies ist in allon diesen Anwendungsgebieten wichtig, wo die Farbinformation zur genauen Untersuchung bzw. Auswertung des Objektes notwendig ist.
• Ganz besonders ist dies der Fall bei Anwendungen der Farbiernsehtechnik in der Medizin, z. B. bei Operationshbertragungen etc.
• Gerade in der Medizin ist es aber von eminenter Bedeutung, nicht nur ein sogenanntes Flachbild mit Farbinformation zu übertragen, sondern auch die tatsächliche Raumverteilung des Objektes zu kennen.
• lm folgenden wird ein Fernsehsystem beschrieben, mit welchem es möglich ist, Fernseh-Stereobilder, insbesondere Farbfernseh-Stereobilder aufzunehmen, zu übertragen und wiederzugoben.
• din Aufnahmeverfahren besteht darin, daß durch eine der Optik der PIerijsehkamera vorgeschaltete mechanische Umschalteinrichtung der Fernsellkamara ein beim Schwarz-Weiß-Fernsehen in an sich belulnter ;leise zur Erzeugung des Stereoeffektes notwendiges linkes und reehtesllalbbild sequentiell zugeordnet wird. Bei diesem Verfahren wird nur eine Aufnahmekamera verwendet; damit fallen alle elektrischen Konvergenzschwierigkeiten, die sich durch Verwendung von 2 Kameras automatisch ergeben, weg, Erfindungsgemäß wird eine mechanische Umschalteinrichtung vorgeschlagen, bei welcher die Umschaltung des linken auf den rechten Kanal durch eine kontinuierlich rotierende Zylinderblende erfolgt0 So wird z0B. während der ersten Bildperiode das rechte Halbbild abgedeckt. Der erfindungsgemäße Vorteil dieser Anordnung besteht darin, aß der einzige bewegte Teil der Aufnahmeoptik nur aus der rotierenden Zylinderblende besteht Dies bedeutet eine wesentliche einfachere Justage des optischen Strahlenganges. Außerdem ist die Zylinderblende erfindungsgemäß so angeordnet, daß die Abdeckung in der Weise erfolgt, daß sie dem gerade abtastenden Elektronenstrahl von oben nach unten folgt und gleichzeitig den anderen Kanal von oben nach unten zur Belichtung des Targets freigibt. 3ies ist wiederum ein großer Vorteil, da damit jeder Bildpunkt für jeden Kanal völlig gleichmäßig beleuchtet wird und damit ein störendes Bild flimmern bzw.
• ungleichmäßige Beleuchtung auf jeden Fall vermieden wird, Die Anordnung ist aus Figur 1 zu erkennen: Darin bedeutet: a.) Aufnahmelinse linker Kanal b.) Aufnahmelinse rechter Kanal c.) Rotierende Zylinderblende linker Kanal de) Rotierende Zylinderblande rechter Kanal e.) Umlenkspiegel,in c) eingebaut f.) Umlenkspiegel g.) Umlenkspiegel1in d) eingebaut h,) Halbdurchlässiger Spiegel i.)Fernsehaufnahmeröhre oder Farbteiler m.) Basisweite (Mormabstand von 2 Augen r 6,3 cm) Aus Figur 2 ist die Anordnung der Zyli.derblenden c) und d) ersichtlich, wobei die Elendenöffnungen aus langgestreckten Schlitzen im Zylindermantel parallel zur Zylinderachse bestehet. ?ei dieser Anordnung ist es notwendig, daß die beiden Zylinderblenden vollkommen synchron miteinander rotieren und wie Bildwechselzahl der Bilfrequenz des Fernsehbildes entspricht. Die Blendenöffnung k) muß dabei gleich groß wie die Abdeckbreite 1) sein. Außerdem müssen die beiden Zylinderblenden mit einer Phasenverschiebung gegeneinander, welche er lendenöffnung (Schlitzbreite) entspricht,rotieren.
• Fi1; anderer Erfindungsgedanke sieht vor, daß die mechanische Schaltung vom linken Kanal auf den rechte: durch eine flexible Optik, eine sog. Glasfaseroptik erfolgt.
• Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist dabei: a) Aufnahmeobjektiv linker Kanal b) Aufnahmeobjekt'iv rechter Kanla c, d, e, f) Umlenkspiegel g) Glasfaseroptik h) Fernsehaufnahmeröhre oder Farbteiler 1.) bzw. 2.) Ruhestellung linker bzw., rechter Kanal Die Glasfaseroptik wird in jeder Bildrücklaufperiode von einer Ruhestellung in die andere umgeschaltet. Damit wird der Fernsehaufnahmeröhre abwechselnd das linke oder rechte Halbhild angeboten.
• Zur Vergleichmäßigung der Belichtung des Targets kann auch die Glasfaseroptik parallel zur Zeilenabtastrichtung in einzelnen Streifen unterteilt werden, welche nacheinander umgeschaltet werden.
• Das zugehörige Stereoübertragungsverfahren erfolgt in an sich bekannter Weise dadurch, daß die aufgenormnenen Rechts- und Linksbilder an je einen Übertragungskanal angeschlossen werden0 Anschließend könnten die beiden Kanäle noch einer Hochfrequenz aufmoduliert werden, um drahtlos übertragen zu werden. Dieses System hat den Nachteil, daß der doppelte Materialaufwand g?-trieben werde muß, bei gleichzeitiger Verdoppelung der Bandbreite.
• Erfindungsgemäß wird daher ein der Aufnahme zugehöriges Verfahren vorgeschlagen, bei welchem nur der einfache Aufwand benötigt wird und die Bandbreite auf die ungefähre Bandbreite eines normalen Farbfernsehsignales reduziert wird0 Da der Mensch nur 2 Sehorgane besitzt, welche in horizontaler Richtung angeordnet sind, so kann der stereoskopische Seheindruck im Gehirn nur durch die Weg-oder Winkeldifferenzen entstehen, welche ein Obåektpunkt in horizontaler Ebene durch entsprechende Winkelverstellung der Sehstrahlrichtungen beider Augen hervorruft. Dieser Effekt ist in der Literatur als uerdisparation bekannt. Das bedeutet aber, daß man die vertikalen Änderungen der Bildinformation zur Erzeugung eines stereos -konischen Raumbildes ohne weiteres weglassen kann0 Dies heißt wiederum, daß man die Übertragungsbandbreite durch Weglassen dieser Information ganz entschieden einschränken- kann.
• Es kann dies z.B. beim sequentiellen Farbfernsehstereoverfahren so erfolgen, daß immer nur z.B. der rechte Kanal übertragen wird. In Jedem zweiten folgenden Bild wird aber dessen Bandbreite in Bezug auf die hohen Frequenzen eingeschränkt.
• Während dieser Bildperiode werden aber diesem reduzierten Kanal, die hohen ausgesiebten Frequenzanteile des linken Kanales zugemischt.
• Es wäre auch eine andere S6glichkeit denkbar, bei der z.B. der rechte Kanal mit seiner vollen Bandbreite, vom linken Kanal aber nur die hohen Frequenzen übertragen werden0 Die vorher beschriebene Reduzierung und Addition der hohen Frequenzen des linken Bildes braucht dann erst im Empfänger zu erfolgen. Damit wäre eine kompatible Farbfernsehstereoübertragung mit Hilfe des normalen Fernsehfunks denkbar und möglich Da das menschliche Auge das beste Äuflösungsvermögen bei z*Bo einem Schwarz-Weiß-Strichraster (bzw. Grauwerten) hat, sinkt das Auflösungsvermögen bei Strichrastern, die aus zwei Farben z.B. grün und blau bestehen, abe Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen nur z.B. den rechten Kanal mit allen Farbwerten zu übertragenf diesen aber in jedem 2. folgenden Bild unscharf zu stellen und nur die Schwarz-Weiß-Information der Bildänderung zwischen rechtem und linken Kanal zu übertragen.
• Wie in an sich bekannter Weiseifür Schwarz-Weiß-Fernsehen ist auch eine Farbfernsehstereowiedergabeeinrichtung denkbar, bei welcher nur ein Farbfernsehempfänger verwendet wird, bei welchem dem Bildschirm gemäß voriger Beschreibung das rechte und linke Farbfernsehbild abwechselnd hintereinander zugeführt wird. Die Trennung der beiden Kanäle für das linke und rechte Auge des Betrachters soll durch eine spezielle Brille erfolgen, welche abwechselnd durch rotierende Blenden das rechte oder linke Auge des Betrachters abdeckt. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht aber darin, daß durch die völlige Abdeckung, d.h. völlige Dunkelheit während einer Bildperiode, ein für den Betrachter sehr unangenehmes 25-Hz-Flimmern entsteht. Daher wird diese Wiedergabemethode, obwohl sie technisch leicht und billig durchführbar ist, nicht verwendet.
• Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, statt der völlig undurchsichtigen Blenden durchscheinende Blenden aus z.B.
• Milch- oder Opalglas zu verwenden. Den Betrachteraugen wird damit immer die gleiche Helligkeit zugeführt, die Bildinformation für jedes Auge jedoch nur während jeder zweiten Bildperiode.
• Die Steuerung der Blenden könnte durch einen mit der Bildfrequenz synchron laufenden, in die Brille eingebauten Kleinstmotoren erfolgen. Diese Motoren könnten auch durch einen Motor ersetzt werden, welcher durch ein Getriebe sinngemäß die Blenden steuert.
• Der Motor oder die Motoren könnten durch eine kleine Gleichstrombatterie gespeist werden. Die Synchronisierung mit der Bildfrequenz könnte z.B. durch Impulse aus dem Farbfernsehempfänger erfolgen und zwar entweder durch galvanische Verbindung mit demselben oder durch drahtlose Verbindung mit Hilfe von Ultraschall oder elektromagnetischen Wellen.
• Da es nach vorheriger Beschreibung auch genügt, wenn dem Auge statt der Abdeckung ein unscharfes Bild zugeführt wird, so sieht ein anderer Erfindungsgedanke statt der durchscheinenden Blenden die Verwendung von sog. Weichzeichnerlinsen vor, Erfindungsgemäß wird auch vorgeschlagen, statt der jrotierenden Blenden vor den Betrachteraugen 2 optische blnsen anzuDrlngen, welche abwechselnd bei gleicher Helligkeit gemäß der Bildwech-selzahl scharf und unscharf gestellt werden.
• Da z.B. für das linke HalbbildXwie oben keschriebenSnur eine Schwarz-Weiß-Information notwendig ist, wird eine Farbbildwiedergaberöhre mit 4 Strahlenkanonen vorgeschlagen, bei welcher die 4. Strahlenkanone ausschließlich für die Schwarz-Weiß-Information des linken Kanales vorgesehen ist. Alle anderen Kanonen werden entsprechend der Farbinformation des rechten Kanales gesteuert. Auf dem Leuchtschirm werden nicht wie bei einer normalen Farbröhre dreiecksförmig rot, grün und blau phosphoreszierende Punkte angeordnet, sondern quadratisch 4 Punkte rot, grün,blau sowie weiß. Nach den rottDgrunXund blauen Punkten könnten vertikal polarisierte Folien angebracht sein, nach den Weiß-Punkten horizontal polarisierte Folien.
• Die Betrachtung erfolgt dann mit Hilfe einer Brille mit entsprechend polarisierten Gläsern.

Claims (16)

Patentansprüche

1. Fernseh-Stereosystem, insbesondere Farbfernseh-Stereosystem, urc sequentielle Zuordnung der llecllts- und Linksbilder, da durch gekennzeichnet, daß Aufnaiime und/oder Ubertragung und/oder sltiedergabe beider Milder gleichzeitig abwechselnd mit voller imid verminderter Schärfe kompatibel erfolgt.

2. Fernseh-Stereosystem nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Milder durch eine synchron mit der llildfrequenz rotierende Zylinderblende mit abwechselnd durchsichtigen und durcllscheillenden Streifen mit einer Kamera aufgenommen werden.

3. Fernseh-Stereosystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Zeilenrichtung verlaufenden Streifen dem abtastenden Elektronenstralll in Vertikalrichtung folgen.

4. Fernseh-Stereosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bilder durch eine flexible Optik mit einer kamera aufgenommen werden.

5. Fornseh-Stereosystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeiciinet, daß die flexible Optik in zur Zeilenrichtung parallele Streifen unterteilt ist, welche dem abtastenden Elektronenstrahl folgend umgeschaltet werden.

6. Fernseh-Stereosystem nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsignale der beiden Bilder wechselweise mit voller und mit verminderter Bandbreite tibertragen werden.

7. Fernseh-Stereosystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal eines Bildes abwechselnd mit voller und verminderter Bandbreite übertragen wird und zum Signal verminderter Bandbreite Jeweils die hohen Frequenzen des Signals des anderen Bildes addiert werden.

8. Farbfernseii-Stereosystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeicllnet, daß zu dem Farbfernsehsignal verminderter Bandbreite, das nur eine Leuchtdichteinformation enthält, die hohen Frequenzon des Leuchtdichtesignals des anderen Bildes addiert werden.

9. Fernseh-Stereosystem nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet1 daß das Signal eines Bildes dauernd und vom Signal des anderen Bildes nur-die hohen Frequenzen übertragen werden und die Bildung des Fernsehsignals nach den Ansprüellen 7 oder 8 an der Empfangstelle vorgenommen wird.

10. Fernseh-Stereosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein rechtes und ein linkes llalbbild abwechselnd auf dem Bildschirm eines Fernsehempfängers, bzw. eines Farbfernseliempfängers wiedergegeben wird und die zeitliche Zuordnung zu den Sehorganen des Betrachters durch eine Einrichtung erfolgt, welche wechselweise für jedes zweite Bild die Bildschärfe vermindert.

li. Fernseh-Stereosystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Betrachtungsbrille mit durellscheinenden rotierenden Blenden ist.

12. Fernseh-Stereosystem nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der durchscheinenden Blenden optische Linsen mit Weichzeichnerwirkung verwendet werden.

13. Fernseh-Stereosystem nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Einrichtung durch vorzugsweise gleichstromgespeiste Elektromotoren erfolgt, welche mit der Bildwechselzahl synchronisiert sind.

14. Fernseh-Stereosystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisiersignal zu der Einrichtung drahtlos durch Ultraschall oder elektromagnetische Wellen übertragen wird.

15. Fernseh-Stereosystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung des Iteehts- und Linksbildes durch wechselnde Scharf- und Unscharfstellung mit Bildwechselfrequenzen vor den Augen des Betrachters angeordneter optischer Linsen vorgenoliunen wird.

16. Fernseh-Stereosystem nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zur lAiedergabe eine Vierstrahl-Farbbildröhre nach dem Schattenmaskenprinzip verwendet wird, auf deren Leuchtschirm Gruppen von je vier Leuchtpunkten (rot, gritn, blau, weiß) angeordnet sind und durch das Farbbildsignal des einen1 z. B. rechten Bildes, aus den drei farbigen Leuchtpunkten ein Farbbild und vom Leuchtdichtesignal des zweiten, z. BD linken Bildes, aus den weißen Leuchtpunkten ein unbuntes Bild erzeugt wird und hinter den vier Punkten jeder Gruppe Polarisationsfolien derart angeordnet sind, daß die beiden Bilder den Augen des Betrachters mittels einer Polarisationsbrille richtig zugeordnet werden.

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